(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の濾板を互いに重ね合わせて圧締し、隣接する濾板間に形成される濾室に被濾過物を圧送し、濾布を介して前記被濾過物を脱水するためのフィルタープレスに用いられる濾板であって、
濾室に前記被濾過物を供給するための供給孔と、少なくとも１つの貫通孔とが形成された濾板本体と；
前記濾板本体の周縁部に設けられた枠部材と；
前記枠部材の内側において、前記濾板本体の所定位置に設けられた複数のスペーサと；
弾性材料から成り、前記濾板本体、前記枠部材および前記複数のスペーサを覆い、かつ、前記貫通孔を介して表裏一体に形成される被覆部材と；
前記供給孔を介して濾室に供給された被濾過物を濾過するための濾布と；
前記濾布を介して分離された濾過液を、濾板の外部へ排出するための少なくとも１つの排出路と；
前記濾布を通過してきた濾過液を前記排出路へ導くとともに、前記被覆部材と一体形成されるネットと；を有しており、
複数の濾板を互いに重ね合わせることによって、隣接する濾板間に濾室が形成され、前記供給孔を介して前記濾室に前記被濾過物が供給されるようになっており、
複数の濾板を互いに重ね合わせている間、当該濾板が備える被覆されたスペーサの先端と、隣接する他の濾板が備える被覆されたスペーサの先端とが、前記濾布を介して突き当たるようになっており、
さらに、前記排出路が、前記濾板本体の縁部に切り欠かれたスリットと、該スリット内に配置される硬質の円筒管と、前記被覆部材に形成され、該円筒管の流入口に対応する位置に設けられた開口窓とから構成されることを特徴とするフィルタープレスの濾板。
【請求項２】
前記スペーサの上方を被覆する部分において、前記被覆部材は、弾性係数がＥ（ｋｇｆ／ｃｍ2），面積がＡ（ｃｍ2）になるように形成されており、
前記濾板本体の各面に設けるスペーサの数Ｎは、下記式〈１〉に従って決定されることを特徴とする請求項１記載のフィルタープレスの濾板。
Ｎ＞Ｐ／（Ｅ・Ａ） ・・・ 〈１〉
ここで Ｎ： 濾板本体の片面に設けられるスペーサの数（整数に限る）
Ｐ： 濾過時において濾板に加える圧締方向の圧力（ｋｇｆ）
Ｅ： スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の弾性係数（kgf/cm2）
Ａ： スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の面積（ｃｍ2）
【請求項３】
前記被覆部材はウレタンから成り、
前記スペーサは、上面の直径Ｄがほぼ３ｃｍ〜５ｃｍである略円筒形状又は略円錐台形状に形成されており、ほぼ２８００ｋｇｆ／ｃｍ2の弾性係数を有するように形成されたウレタンで被覆され、
前記濾板本体の各面に設けるスペーサの数Ｎは、下記式〈２〉に従って決定されることを特徴とする請求項１記載のフィルタープレスの濾板。
Ｎ＞Ｐ／（２８００×Ａ） ・・・ 〈２〉
ここで Ｎ： 濾板本体の片面に設けられるスペーサの数（整数に限る）
Ｐ： 濾過時において濾板に加える圧締方向の圧力（ｋｇｆ）
Ａ： スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の面積（ｃｍ2）
【請求項４】
複数の濾板を互いに重ね合わせて圧締し、隣接する濾板間に形成される濾室に被濾過物を圧送し、濾布を介して前記被濾過物を脱水するためのフィルタープレスに用いられる濾板であって、
濾室に前記被濾過物を供給するための供給孔と、少なくとも１つの貫通孔とが形成された濾板本体と；
前記濾板本体の周囲を囲繞するように設けられた枠部材と；
前記枠部材の内側において、前記濾板本体の所定位置に設けられた複数のスペーサと；
弾性材料から成り、前記濾板本体、前記枠部材および前記複数のスペーサを覆い、かつ、前記貫通孔を介して表裏一体に形成される被覆部材と；
前記供給孔を介して濾室に供給された被濾過物を濾過するための濾布と；
前記濾布を介して分離された濾過液を、濾板の外部へ排出するための少なくとも１つの排出路と；
前記濾布を通過してきた濾過液を前記排出路へ導くとともに、前記被覆部材と一体形成されるネットと；を有しており、
複数の濾板を互いに重ね合わせることによって、隣接する濾板間に濾室が形成され、前記供給孔を介して前記濾室に前記被濾過物が供給されるようになっており、
複数の濾板を互いに重ね合わせている間、当該濾板が備える被覆されたスペーサの先端と、隣接する他の濾板が備える被覆されたスペーサの先端とが、前記濾布を介して突き当たるようになっており、
さらに、前記排出路が、前記濾板本体の縁部に切り欠かれたスリットと、該スリット内に配置される硬質の円筒管と、前記被覆部材に形成され、該円筒管の流入口に対応する位置に設けられた開口窓とから構成されることを特徴とするフィルタープレスの濾板。
【請求項５】
前記スペーサの上方を被覆する部分において、前記被覆部材は、弾性係数がＥ（ｋｇｆ／ｃｍ2），面積がＡ（ｃｍ2）になるように形成されており、
前記濾板本体の各面に設けるスペーサの数Ｎは、下記式〈１〉に従って決定されることを特徴とする請求項４記載のフィルタープレスの濾板。
Ｎ＞Ｐ／（Ｅ・Ａ） ・・・ 〈１〉
ここで Ｎ： 濾板本体の片面に設けられるスペーサの数（整数に限る）
Ｐ： 濾過時において濾板に加える圧締方向の圧力（ｋｇｆ）
Ｅ： スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の弾性係数（kgf/cm2）
Ａ： スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の面積（ｃｍ2）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタープレスに用いられる濾板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は、様々な有機性の廃水の処理に伴って発生する汚泥の量が、大きく増加する傾向にある。このような汚泥をそのままの状態で廃棄すると、地下水や河川等が著しく汚染される。そこで、環境汚染を防止する観点から、汚泥を固形状の脱水ケーキと濾過液に分離することが試みられている。分離することによって得られた脱水ケーキについては、たとえば回収して有効に再利用するか、或いは、焼却した上で埋立て処理される。一方、濾過液については、たとえば無害化した上で河川等に放流される。そして、汚泥等の被濾過物を脱水処理するための装置として、図１及び図２に示すようなフィルタープレス（加圧式濾過装置／固液分離装置）が用いられている。【０００３】
以下、図１及び図２に基づいて従来のフィルタープレスについて説明する。
図１は、従来のフィルタープレス１１の外観を示す図である。
図２は、図１のフィルタープレス１１が備える濾板を示す断面図である。【０００４】
図１に示すフィルタープレス１１において、ベース１２の上には、一対のスタンド１３，１４が立設されている。スタンド１３，１４の間には、鉄製の複数の濾板２１が対向して設けられている。これらの濾板２１は、ガイドレール１５に沿って近接方向および離隔方向にスライド自在に設けられている。各濾板２１は、図２に示すように、ガイド溝２２及び排液口２３が形成された濾板本体２４を有している。濾板本体２４には、図示するように、汚泥を濾過するための濾布２５が被せてある。【０００５】
汚泥を濾過する際には、まず、スタンド１４の側に設けた油圧シリンダ１６を利用して、複数の濾板２１を重ね合わせ、さらに該濾板同士を圧締する。次いで、隣接する濾板２１間に形成される濾室２６に対して、供給口１７を介して汚泥を高圧で圧送する。濾室２６に充填された汚泥に対しては供給口１７を介して高圧が加えられるため、濾室内の汚泥は濾布２５によって濾過される。これにより、汚泥は脱水ケーキと濾過液に分離される。【０００６】
濾布２６を通過した濾過液は、濾板本体２４のガイド溝２２を通って排液口２３に導かれる。排液口２３から排出された濾過液は、シュート１８を介して所定箇所に収容される。一方、濾板２１間の濾室２６に残留した脱水ケーキは、複数の濾板２１を離隔させることによって、濾布２５から剥離され自重により落下する。【０００７】
しかしながら、上述したフィルタープレスの濾板には、以下に述べる問題があった。【０００８】
フィルタープレスを用いて汚泥等の被濾過物を濾過するためには、濾板同士を極めて高い圧力で圧締するとともに、極めて高い圧力で濾室内に原液を圧送する必要がある。そのため、濾板の濾板本体には、高圧に耐えられるだけの高い剛性が必要となる。【０００９】
したがって、従来の濾板は、剛性を高める観点から肉厚が大きくなるとともに、重量が重くなる。また、重量が重いため、多数の濾板の側方移動に多大な力が必要とされる。さらに、濾板の重量が重くなるとともに肉厚が大きくなる結果、フィルタープレスの全体が、大型かつ高価となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで上述した問題点に鑑み、本発明の目的は、軽量かつコンパクトなフィルタープレスを低コストで製造することを可能にする濾板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的は、下記（１）〜（５）記載の本発明によって達成される。
【００１２】
（１） 複数の濾板を互いに重ね合わせて圧締し、隣接する濾板間に形成される濾室に被濾過物を圧送し、濾布を介して前記被濾過物を脱水するためのフィルタープレスに用いられる濾板であって、
濾室に前記被濾過物を供給するための供給孔と、少なくとも１つの貫通孔とが形成された濾板本体と；
前記濾板本体の周縁部に設けられた枠部材と；
前記枠部材の内側において、前記濾板本体の所定位置に設けられた複数のスペーサと；
弾性材料から成り、前記濾板本体、前記枠部材および前記複数のスペーサを覆い、かつ、前記貫通孔を介して表裏一体に形成される被覆部材と；
前記供給孔を介して濾室に供給された被濾過物を濾過するための濾布と；
前記濾布を介して分離された濾過液を、濾板の外部へ排出するための少なくとも１つの排出路と；
前記濾布を通過してきた濾過液を前記排出路へ導くとともに、前記被覆部材と一体形成されるネットと；を有しており、
複数の濾板を互いに重ね合わせることによって、隣接する濾板間に濾室が形成され、前記供給孔を介して前記濾室に前記被濾過物が供給されるようになっており、
複数の濾板を互いに重ね合わせている間、当該濾板が備える被覆されたスペーサの先端と、隣接する他の濾板が備える被覆されたスペーサの先端とが、前記濾布を介して突き当たるようになっており、
さらに、前記排出路が、前記濾板本体の縁部に切り欠かれたスリットと、該スリット内に配置される硬質の円筒管と、前記被覆部材に形成され、該円筒管の流入口に対応する位置に設けられた開口窓とから構成されることを特徴とするフィルタープレスの濾板。
【００１３】
（２）  前記スペーサの上方を被覆する部分において、前記被覆部材は、弾性係数がＥ（ｋｇｆ／ｃｍ２），面積がＡ（ｃｍ２）になるように形成されており、
前記濾板本体の各面に設けるスペーサの数Ｎは、下記式〈１〉に従って決定されることを特徴とする上記（１）記載のフィルタープレスの濾板。
Ｎ＞Ｐ／（Ｅ・Ａ）  ・・・  〈１〉
ここで  Ｎ：  濾板本体の片面に設けられるスペーサの数（整数に限る）
Ｐ：  濾過時において濾板に加える圧締方向の圧力（ｋｇｆ）
Ｅ：  スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の弾性係数（kgf/cm2）
Ａ：  スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の面積（ｃｍ２）【００１４】
（３）  前記被覆部材はウレタンから成り、
前記スペーサは、上面の直径Ｄがほぼ３ｃｍ〜５ｃｍである略円筒形状又は略円錐台形状に形成されており、ほぼ２８００ｋｇｆ／ｃｍ２の弾性係数を有するように形成されたウレタンで被覆され、
前記濾板本体の各面に設けるスペーサの数Ｎは、下記式〈２〉に従って決定されることを特徴とする上記（１）記載のフィルタープレスの濾板。
Ｎ＞Ｐ／（２８００×Ａ）  ・・・  〈２〉
ここで  Ｎ：  濾板本体の片面に設けられるスペーサの数（整数に限る）
Ｐ：  濾過時において濾板に加える圧締方向の圧力（ｋｇｆ）
Ａ：  スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の面積（ｃｍ２）【００２７】
（４） 複数の濾板を互いに重ね合わせて圧締し、隣接する濾板間に形成される濾室に被濾過物を圧送し、濾布を介して前記被濾過物を脱水するためのフィルタープレスに用いられる濾板であって、
濾室に前記被濾過物を供給するための供給孔と、少なくとも１つの貫通孔とが形成された濾板本体と；
前記濾板本体の周囲を囲繞するように設けられた枠部材と；
前記枠部材の内側において、前記濾板本体の所定位置に設けられた複数のスペーサと；
弾性材料から成り、前記濾板本体、前記枠部材および前記複数のスペーサを覆い、かつ、前記貫通孔を介して表裏一体に形成される被覆部材と；
前記供給孔を介して濾室に供給された被濾過物を濾過するための濾布と；
前記濾布を介して分離された濾過液を、濾板の外部へ排出するための少なくとも１つの排出路と；
前記濾布を通過してきた濾過液を前記排出路へ導くとともに、前記被覆部材と一体形成されるネットと；を有しており、
複数の濾板を互いに重ね合わせることによって、隣接する濾板間に濾室が形成され、前記供給孔を介して前記濾室に前記被濾過物が供給されるようになっており、
複数の濾板を互いに重ね合わせている間、当該濾板が備える被覆されたスペーサの先端と、隣接する他の濾板が備える被覆されたスペーサの先端とが、前記濾布を介して突き当たるようになっており、
さらに、前記排出路が、前記濾板本体の縁部に切り欠かれたスリットと、該スリット内に配置される硬質の円筒管と、前記被覆部材に形成され、該円筒管の流入口に対応する位置に設けられた開口窓とから構成されることを特徴とするフィルタープレスの濾板。
【００２８】
（５） 前記スペーサの上方を被覆する部分において、前記被覆部材は、弾性係数がＥ（ｋｇｆ／ｃｍ2），面積がＡ（ｃｍ2）になるように形成されており、
前記濾板本体の各面に設けるスペーサの数Ｎは、下記式〈１〉に従って決定されることを特徴とする上記（４）記載のフィルタープレスの濾板。
Ｎ＞Ｐ／（Ｅ・Ａ） ・・・ 〈１〉
ここで Ｎ： 濾板本体の片面に設けられるスペーサの数（整数に限る）
Ｐ： 濾過時において濾板に加える圧締方向の圧力（ｋｇｆ）
Ｅ： スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の弾性係数（kgf/cm2）
Ａ： スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の面積（ｃｍ2）
【発明の効果】
【００３４】
上記（１），（４）記載の濾板を備えたフィルタープレスによれば、複数の濾板を互いに重ね合わせている間、一の濾板が備える被覆されたスペーサの先端と、隣接する他の濾板が備える被覆されたスペーサの先端とが、濾布を介して突き当たる。このような特徴により、重ね合わせた濾板を圧締している間、各濾板に作用する圧力をスペーサで受けることができる。その結果、従来と比較して濾板本体の肉厚を薄くすることができるので、濾板全体の重量を軽くすることができる。また、フィルタープレスを軽量かつコンパクトに製造することが可能になる。さらに、濾板を低コストで製造することが可能になるので、フィルタープレスの製造コストを下げることが可能になる。
また、スペーサを弾性材料で被覆することにより、スペーサの腐食や損耗等を防止することができる。さらに、むき出しのスペーサが濾布を挟んで直接に突き当たることはないので、濾板の圧締時における濾布の破損を防止することができる。加えて、濾板本体の両面のそれぞれにおいて、濾板本体、枠部材および複数のスペーサを覆うように被覆部材を設けるため、スペーサ、枠部材および濾板本体の腐食や損耗等を防止することができ、その結果、濾板の耐用年数を向上させることができる。
さらに、上記（１），（４）記載の濾板を備えたフィルタープレスによれば、以下に述べる優れた効果を達成することができる。
まずスペーサを被覆部材で被覆しない場合には、隣接する濾板のスペーサが濾布を介して直接突き当たることとなる。ここで、濾板が備える複数のスペーサの寸法（厚み）は均一であることが望ましいが、実際には、各スペーサ間である程度の寸法誤差がある。したがって、複数のスペーサ間で高さ方向の寸法に差がある場合には、濾板を圧締したときに、一部のスペーサに集中して圧力がかかり、そのために濾布が破損してしまう。
一方、本発明では、すべてのスペーサが弾性材料で被覆されるようになっている。したがって、複数のスペーサ間で高さ方向の寸法に多少の差がある場合であっても、被覆部材によって、被覆されたスペーサの高さ寸法を均一に調整することができる。そのため、濾板を圧締したときに、すべてのスペーサにほぼ均一に圧力がかかることとなる。しかも、各スペーサは弾性変形可能な材料で被覆されるので、対向するスペーサの間に介在する濾布が破損することはない。
また、本発明によれば、濾過時において、濾板本体を被覆する被覆部材に高圧が作用した場合であっても、弾性変形に伴って被覆部材の一部が排出路に埋入することを防止することができる。その結果、濾過時において被覆部材の一部が断裂することを防止できる。
さらに、本発明によれば、濾板本体に少なくとも１つの貫通孔が形成され、この貫通孔を介して被覆部材が表裏一体に形成されるため、濾板に対して外部応力が作用した場合であっても、濾板本体から被覆部材が剥離するのをより効果的に防止することができる。
また、本発明によれば、前記濾布を通過してきた濾過液を前記排出路へ導くネットが、前記被覆部材と一体に形成されているため、ネットの剥離を確実に防止し、施工点数を低減することができる。
【００３５】
上記（２），（５）記載の本発明によれば、濾板本体の各面に設けるスペーサの数は、下記式〈１〉に従って決定されるようになっている。
Ｎ＞Ｐ／（Ｅ・Ａ） ・・・ 〈１〉
ここで Ｎ： 濾板本体の片面に設けられるスペーサの数（整数に限る）
Ｐ： 濾過時において濾板に加える圧締方向の圧力（ｋｇｆ）
Ｅ： スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の弾性係数（kgf/cm2）
Ａ： スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の面積（ｃｍ2）
これにより、圧締時に作用する圧力に十分に耐え得る数のスペーサを備えた濾板を提供することが可能になる。
【００３６】
上記（３）記載の本発明によれば、各スペーサはウレタンで被覆されるようになっている。ウレタン自体は、優れた耐摩耗性を有し、弾性に富んでいる。しかも、引張強度や引裂強度等の点においても優れている。したがって、圧締時に作用する高圧によってスペーサが破損，損耗することを防止することができる。
また本発明によれば、被覆部材がウレタンで構成されているので、濾板に反発性を付与することができる。したがって、濾過終了後には、隣接する濾板を単に離隔させるだけで被覆部材の反発力によって濾板からケーキが自動的に剥がれ落ちる。
さらに本発明によれば、スペーサは、直径がほぼ３ｃｍ〜５ｃｍの上面（被覆される側の面）を有するように形成されている。これにより、圧締時においてスペーサの先端によって被覆部材が破損することを防止できるとともに、被濾過物を濾過するのに十分な容積の濾室を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来のフィルタープレスの外観を示す図である。
【図２】図１のフィルタープレスが備える濾板を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る濾板を示す正面図である（濾布の一部を切り取った状態で示す）。
【図４】図３に示す濾板から被覆部材，濾布及びネットを取り去った状態を示す正面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図であって、濾板本体を挟んで対向する枠部材の周囲を拡大して示している。
【図６】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図であって、濾板本体を挟んで対向するスペーサの周囲を拡大して示している。
【図７】硬度９５のウレタンについての弾性係数と形状係数との関係を示すグラフである。
【図８】図３の濾板が有する排出路を示す拡大斜視図である（ネットについては図示を省略）。
【図９】図４の濾板本体に形成された排出路をより詳細に示す斜視図である。
【図１０】図３のＺ−Ｚに沿った断面図であって、硬質の管が埋設された部分の周囲を拡大して示している。
【図１１】図３に示す濾板を複数備えたフィルタープレスの作用を示す図である。
【図１２】第２実施形態に係る濾板を示す正面図であって、該濾板から被覆部材，濾布及びネットを取り去った状態を示している。
【図１３】第２実施形態に係る濾板を示す断面図であって、枠部材の周囲を拡大して示している。
【図１４】第３実施形態に係る濾板を示す断面図であって、枠部材の周囲を拡大して示している。
【図１５】第４実施形態に係る濾板を示す断面図であって、枠部材の周囲を拡大して示している。
【図１６】第５実施形態に係る濾板を示す断面図であって、供給孔の周囲を拡大して示している。
【符号の説明】
【００５１】
１        濾板
２        濾室
３        濾板本体
４        Ｏ-リング
５        枠部材
６        スペーサ
７        被覆部材
８        濾布
９        ネット
１１      従来のフィルタープレス
１２      ベース
１３      スタンド
１４      スタンド
１５      ガイドレール
１６      油圧シリンダ
１７      供給口
１８      シュート
２１      従来の濾板
２２      ガイド溝
２３      排液口
２４      濾板本体
２５      濾布
２６      濾室
３１      排出路
３３      供給孔
３５      スライダー
３７      管
３９      貫通孔
５１      溶接箇所
５３      内側縁部
５５      凹部
６１      周縁部
６３      溶接箇所
７１      窓
７３      補強部材（ネット）
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。【００５３】
［第１実施形態］
まず最初に、図３〜図６に基づいて、本発明の第１実施形態に係る濾板の概略構成について説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係る濾板１を示す正面図である（濾布８の一部を切り取った状態で示す）。
図４は、図３に示す濾板１から被覆部材７，濾布８及びネット９を取り去った状態を示す正面図である。
図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図であって、濾板本体３を挟んで対向する枠部材５，５の周囲を拡大して示している。
図６は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図であって、濾板本体３を挟んで対向するスペーサ６，６の周囲を拡大して示している。【００５４】
本発明の濾板１は、図３〜図６に示すように、略正方形状に形成された鉄製の平板である濾板本体３と、該濾板本体の両面（図４において紙面表側と裏側）のそれぞれに設けられた枠部材５と、濾板本体３の両面のそれぞれに設けられた複数のスペーサ６と、弾性材料から成る被覆部材７と、被濾過物を濾過するための濾布８と、該濾布を介して分離した濾過液を濾板１の外部へ排出するための排出路３１と、濾布８を通過してきた濾過液を前記排出路３１へ導くためのネット９とを有している。【００５５】
被濾過物の種類は特に限定されず、その具体例としては、たとえば浚渫泥、工場廃水、各種汚泥等が挙げられる。汚泥の種類は特に限定されず、有機汚泥及び無機汚泥のいずれであってもよい。有機汚泥の具体例としては、たとえば下水汚泥，食品残渣汚泥，し尿汚泥等が挙げられる。また、無機汚泥の具体例としては、たとえば土木工事現場，浄水場，鉱山，金属メッキ工場等で発生する無機物のみを含有する汚泥が挙げられる。【００５６】
なお、本実施形態において、濾板１は両面に同様の構成を有し、且つ、同一部材が濾板本体３を挟んで対向するように設けられている。よって、以下の説明においては、濾板１の片面側の構成のみを説明し、他方側の構成についてはその説明を省略する。【００５７】
図４に示すように、平板状の濾板本体３のほぼ中央には、濾室に被濾過物を供給するための円形の供給孔３３が形成されている。供給孔３３の周囲には、後述するように、複数のスペーサ６がほぼ等間隔に配置されている。さらに、これらのスペーサ６を取り囲むように、濾板本体３の周縁部に枠部材５が配置されている。濾板本体３の左右両側には、フィルタープレスのガイドレール１５（図１参照）に沿ってスライドするスライダー３５が設けられている。【００５８】
枠部材５は、図４に示すように、同一形状及び同一寸法を有する断面略矩形状の４本の鉄製素材を枠組みすることによって形成されている。枠組みされた枠部材５は、濾板本体３の周縁部に設けられ、該濾板本体に対して溶接されている（図５において溶接箇所を符号５１で示す）。すなわち、枠部材５は、図５に示すように、反対側の面の枠部材５との間で濾板本体３を挟持するように設けられている。本発明で用いる枠部材５は、図５に示すように、内側縁部５３が斜面（或いは湾曲面）を有するように加工されていることが好ましい。【００５９】
鉄製のスペーサ６は、図４に示すように、枠部材５の内側であって且つ供給孔３３の周囲の所定位置に設けられ、濾板本体３に対して溶接されている（図６において溶接箇所を符号６３で示す）。この場合、複数のスペーサ６は、枠部材５の内側において濾板本体３のほぼ全面に亘って設けられ、かつ、ほぼ等間隔に配置されていることが好ましい。【００６０】
本実施形態で用いるスペーサ６は、すべて同様の形状および寸法を有している。ただし、スペーサ６の具体的形状および寸法は特に限定されない。
なお、スペーサ６の上面直径Ｄが約３ｃｍよりも小さい場合には、圧締時において後述する被覆部材７にスペーサ６が食い込んで、被覆部材７が破損する懼れがある。一方、スペーサ６の上面直径Ｄが約５ｃｍよりも大きい場合には、濾室の容積が小さくなるため好ましくない。そこで、スペーサ６は、上面の直径Ｄがほぼ３ｃｍ〜５ｃｍである略円筒形状または略円錐台形状に形成されていることが好ましい。【００６１】
なお、スペーサ６の厚みは上記枠部材５の厚みとほぼ同じであることが必要である。また、各スペーサ６は、図６に示すように、周縁部６１が斜面（或いは湾曲面）を有するように加工されていることが好ましい。【００６２】
濾板本体３の各面に設けるスペーサの数Ｎは、下記式〈１〉に従って決定する。
Ｎ＞Ｐ／（Ｅ・Ａ）  ・・・  〈１〉
ここで  Ｎ：  濾板本体の片面に設けられるスペーサの数（整数に限る）
Ｐ：  濾過時において濾板に加える圧締方向の圧力（ｋｇｆ）
Ｅ：  スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の弾性係数（kgf/cm2）
Ａ：  スペーサの上方を覆う部分における被覆部材の面積（ｃｍ２）【００６３】
上記式において、被覆部材の弾性係数Ｅは、各スペーサの上部を覆う被覆部材の寸法によって決定される。たとえば、スペーサ（直径ほぼ３ｃｍ）の上部を被覆する部分の寸法が直径５ｃｍ，厚さ３ｍｍになるように被覆部材（硬度９５のウレタン）を設ける場合には、当該部分の弾性係数Ｅはほぼ２８００ｋｇｆ／ｃｍ２になる。すなわち、各スペーサの上方を被覆する部分において、被覆部材は、ほぼ２８００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧縮強度を有する。したがって、複数の濾板を１２９６ｔ（４０ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力で圧締すると仮定すると、上記場合には濾板本体の片面に２４個以上（両面で４８個以上）のスペーサを設ける。なお、硬度９５のウレタンの弾性係数と形状係数との関係については図７に示す。【００６４】
弾性材料から成る被覆部材７は、枠部材５及びスペーサ６が溶接された濾板本体３の両面を覆うように設けられている（図５及び図６参照）。濾布８と対向する側（すなわちネット９が敷設される側の面）において、被覆部材７は、図５及び図６に示すように起伏する部分が湾曲するように形成されている。【００６５】
弾性材料の種類は特に限定されないが、ウレタンであること好ましく、特に硬度９５のウレタンであることが好ましい。また、少なくともスペーサ６の上面を被覆する部分に関しては、単位面積当たりの圧縮強度がほぼ２８００ｋｇｆ／ｃｍ２になるように被覆部材７を設けることが好ましい。このような圧縮強度は、たとえば弾性材料として硬度９５のウレタンを用いる場合には、スペーサの上方にウレタンを直径約５ｃｍ，厚さ約３ｍｍ設けることによって達成される（図７参照）。なお、必要に応じて、ウレタンの代わりに他の弾性材料（たとえば樹脂）を用いてもよい。【００６６】
弾性材料から成る被覆部材７を設ける方法は特に限定されないが、プレス加工を利用することが好ましい。プレス加工によって被覆部材７を設ける場合には、枠部材及びスペーサが溶接された濾板本体と、所定形状に形成された金型との間に被覆部材を流し込み、濾板本体に対し金型を高圧でプレスする。【００６７】
上記被覆部材７で被覆された枠部材５の上には、図３及び図５に示すように、複数の濾板１を圧締している間における濾室の気密性を確保するためのＯ-リング（オーリング）４が設けられている。このＯ-リング４は具体的には、枠部材５の内側を取り囲むように（すなわち濾室を取り囲むように）、該枠部材に沿って被覆部材７上に配されている。内側縁部５３が斜面又は湾曲面を有するように加工された枠部材５を用いる場合には（図５参照）、Ｏ-リング４は、該内側縁部５３の上方に位置するように、枠部材５に沿って被覆部材７上に配置する。
なお、上述したＯ-リング４は、濾板１の両面に設ける必要はなく、片面にのみ設ければ足りる。【００６８】
濾布８は、濾板本体３の供給孔３３を臨む貫通孔を有しており（図３参照）、濾板１の両面に設けられている。図３に示す濾板１が備える濾布８は、濾板本体３の周囲及び供給孔３３の内側において、裏面側に設けられた別の濾布に連結されている。すなわち、枠部材５，スペーサ６，被覆部材７およびネット９を備えた濾板本体３は、供給孔３３及びスライダー３５を除く部分が２枚の濾布によって覆われるようなっている。図３に示す供給孔３３を介して濾室に供給された被濾過物は、上述した濾布８によって濾過されるようになっている。濾布の種類は特に限定されず、たとえば織物や不織布から成る濾布を用いることができる。ただし、十分な濾過面積を確保するとともに、目詰まりを防ぐ観点から織物から成る濾布を用いることが好ましい。【００６９】
ネット９は硬質の樹脂から成り、濾板本体３の供給孔３３を臨む大径の孔と、複数のスペーサ６を挿通させるための小径の孔とが形成されている。このネット９は、被覆部材７で被覆された濾板本体３と濾布８との間であって、枠部材５の内側に配置されている（図５及び図６参照）。【００７０】
次に、図４，図８〜図１０に基づいて、排出路３１の構成について説明する。
図８は、図３の濾板１が有する排出路３１を示す拡大斜視図である（濾布８及びネット９については図示を省略）。
図９は、図４の濾板本体３に形成された排出路３１をより詳細に示す斜視図である。
図１０は、図３のＺ−Ｚに沿った断面図であって、硬質の管３７が埋設された部分の周囲を拡大して示している。【００７１】
スリット状の排出路３１は、図９に示すように濾板本体３の端を切り欠くことによって形成されている。各排出路３１には、該排出路の長さよりも短い硬質の管３７が埋設されている。上述した枠部材５は、管３７が埋設された排出路３１を横切るように、濾板本体３の周縁部に設けられている（図９及び図１０参照）。さらに、枠部材５が横切った状態の排出路３１を遮蔽するように、被覆部材７によって濾板本体３及び枠部材５が被覆されている（図８参照）。濾板本体３を被覆する被覆部材７には、図８に示すように窓７１が形成されている。この窓７１は、排出路３１の一端と管３７の一端との間の空間を臨む位置に形成されている。被覆部材７に形成された窓７１は、排出路３１及び管３７を介して、濾板１の外側に通じている（図１０参照）。【００７２】
以上、本発明に係る濾板の構成について説明した。
なお、本発明に係る濾板の構成は上述した実施形態に限定されないことに留意されたい。
たとえば、濾板本体３，枠部材５およびスペーサ６の構成材料は鉄に限定されず、他の金属材料であってもよく、或いはプラスチック等の樹脂であってもよい。また、濾板本体３，枠部材５およびスペーサ６は必ずしも同一材料から形成されている必要はなく、別々の材料から形成されてもよい。【００７３】
次に、被濾過物の例として下水汚泥を挙げ、図１１及び図１に基づいて濾板１を複数備えたフィルタープレスの作用について説明する。図１１は、図３に示す濾板１を複数備えたフィルタープレスの作用を示す図である。【００７４】
フィルタープレスを用いて下水汚泥を濾過する際には、まず、スタンド１４の側に設けた油圧シリンダ１６を利用して、複数の濾板１を互いに近接する方向へ移動させる（図１参照）。これにより、隣接する濾板１同士を重ね合わせる。さらに、重ね合わせた濾板１同士を圧締する。この状態で、隣接する濾板１間に、濾布８で覆われた濾室２が形成される（図１１参照）。また、複数の濾板１を互いに重ね合わせている間は、図１１に示すように、一の濾板が備える被覆されたスペーサ６の先端と、隣接する他の濾板が備える被覆されたスペーサ６の先端とが、濾布８を介して突き当たることとなる。【００７５】
複数の濾板１を圧締したら、隣接する濾板１間に形成される濾室２に対して、供給孔３３を介して下水汚泥を供給する。このとき、図示しない特殊ポンプを用いて、高圧で下水汚泥を圧送する。そして、濾室２が下水汚泥で満たされると、特殊ポンプによって加えられる高い圧力によって、下水汚泥が濾布８を介して濾過される。これにより、下水汚泥は高圧脱水され、固形状の脱水ケーキと濾過液に分離される。なお、濾過時における高い圧力によって被覆部材７は強く押圧されるが、排出路３１には硬質の管３７が埋設されているので、該排出路３１に被覆部材７が埋入することはない。【００７６】
濾布８を通過した濾過液は、被覆部材７と濾布８の間に配されたネット９を伝って、被覆部材７の窓７１へ導かれる（図８参照）。窓７１に達した濾過液は、該窓から排出路３１へ進入し、さらに管３７を介して濾板１の外へ排出される（図１０参照）。排出路３１から排出された濾過液は、シュート１８を介して所定箇所に収容される。濾過が完了したら、油圧シリンダ１６を操作して濾板１を離間方向へ移動させる。すると、濾板１間の濾室２に残留した脱水ケーキは、濾布８から剥離され自重により落下する。【００７７】
次に、上述した濾板を備えたフィルタープレスによって達成される効果について説明する。【００７８】
濾板１を備えたフィルタープレスによれば、複数の濾板を互いに重ね合わせている間、一の濾板が備える被覆されたスペーサの先端と、隣接する他の濾板が備える被覆されたスペーサの先端とが、濾布を介して突き当たる。このような特徴により、重ね合わせた濾板を圧締している間、各濾板に作用する圧力をスペーサで受けることができる。その結果、従来と比較して濾板本体の肉厚を薄くすることができるので、濾板全体の重量を軽くすることができる。また、フィルタープレスを軽量かつコンパクトに製造することが可能になる。さらに、濾板を低コストで製造することが可能になるので、フィルタープレスの製造コストを下げることが可能になる。【００７９】
また、スペーサを弾性材料で被覆することにより、スペーサの腐食や損耗等を防止することができる。さらに、むき出しのスペーサが濾布を挟んで直接に突き当たることはないので、濾板の圧締時における濾布の破損を防止することができる。【００８０】
さらに、本発明に係る濾板を備えたフィルタープレスによれば、以下に述べる優れた効果を達成することができる。
まずスペーサを被覆部材で被覆しない場合には、隣接する濾板のスペーサが濾布を介して直接突き当たることとなる。ここで、濾板が備える複数のスペーサの寸法（特に高さ方向の寸法）は均一であることが望ましいが、実際には、各スペーサ間である程度の寸法誤差がある。したがって、複数のスペーサ間で高さ方向の寸法に差がある場合には、濾板を圧締したときに、一部のスペーサに集中して圧力がかかり、そのために濾布が破損してしまう。
一方、本発明では、すべてのスペーサが弾性材料で被覆されるようになっている。したがって、複数のスペーサ間で高さ方向の寸法に差がある場合であっても、被覆部材によって、被覆されたスペーサの高さ寸法を均一に調整することができる。そのため、濾板を圧締したときに、すべてのスペーサにほぼ均一に圧力がかかることとなる。しかも、各スペーサは弾性変形可能な材料で被覆されるので、圧締時において対向するスペーサの間に介在する濾布が破損することはない。【００８１】
［第２実施形態］
次に、図１２及び図１３に基づいて、本発明の第２実施形態に係る濾板について説明する。
図１２は、本発明の第２実施形態に係る濾板１を示す正面図であって、該濾板から被覆部材７，濾布８及びネット９を取り去った状態を示している。
図１３は、第２実施形態に係る濾板１を示す断面図であって、枠部材５の周囲を拡大して示している。
なお、上述した第１実施形態と同様の点についてはその説明を省略し、主な相違点についてのみ説明する。【００８２】
第２実施形態に係る濾板１では、Ｏ-リング４が被覆部材７と同一素材から形成され、且つ一体的に形成されている。枠部材５は、同一形状・同一寸法を有する４本の素材を枠組みすることによって形成されている。この枠部材は、図１２及び図１３に示すように濾板本体３の周囲を囲繞するように設けられ、該濾板本体に対して溶接されている。図１３において、溶接箇所を符号５１で示す。【００８３】
［第３実施形態］
次に、図１４に基づいて、本発明の第３実施形態に係る濾板について説明する。図１４は、本発明の第３実施形態に係る濾板を示す断面図であって、枠部材５の周囲を拡大して示している。なお、上述した第２実施形態と同様の点についてはその説明を省略し、主な相違点についてのみ説明する。
第３実施形態に係る濾板では、長さ方向に沿って枠部材５に凹部５５が形成されている。枠部材５を濾板本体３に溶接する際には、図１３に示すように濾板本体３の端を凹部５５に嵌入させる。【００８４】
［第４実施形態］
次に、図１５に基づいて、本発明の第４実施形態に係る濾板について説明する。図１５は、本発明の第４実施形態に係る濾板を示す断面図であって、枠部材５の周囲を拡大して示している。なお、上述した第１実施形態と同様の点についてはその説明を省略し、主な相違点についてのみ説明する。
第４実施形態に係る濾板では、濾板本体３に複数の貫通孔３９が形成されている。被覆部材７は、貫通孔３９を介して連なるように濾板本体３の両面に設けられている。すなわち、濾板本体３の両面に設けられた被覆部材７は、複数の貫通孔３９に埋入した被覆部材７によって連結されている。その結果、濾板に対して外部応力が作用した場合であっても、濾板本体３から被覆部材７が剥離するのをより効果的に防止することができる。【００８５】
［第５実施形態］
次に、図１６に基づいて、本発明の第５実施形態に係る濾板について説明する。図１６は、第５実施形態に係る濾板を示す断面図であって、供給孔３３の周囲を拡大して示している。なお、上述した第１実施形態と同様の点についてはその説明を省略し、主な相違点についてのみ説明する。【００８６】
第５実施形態に係る濾板では、被覆部材７は、該被覆部材を補強するための補強部材（ネット）７３を含んで構成されている。すなわち、本実施形態では、弾性材料とネット状の補強部材７３とが一体となって被覆部材を成している。濾板本体３の両面のそれぞれに設けられた被覆部材７は、図１６に示すように、供給孔３３を介して一体となるように形成されている。補強部材７３の種類は特に限定されず、その具体例としては、たとえば樹脂又は鉄製のネットが挙げられる。【００８７】
［本発明の応用例］
上述した濾板に係る技術は、下水汚泥等の被濾過物を濾過するためのフィルタープレスに応用されるものであるが、他の技術分野に応用することも可能である。
たとえば、濾板に相等する金型を複数用意して図１に示すように対向状態に並べて同図に示す方法で圧締し、さらに、被濾過物に代えて樹脂を流し込む。これにより、所定形状の成型品を複数同時に作製することができる。またこの場合に、隣接する複数の金型の間に枠部材を備えた濾板本体を配置することにより、複数の濾板本体に対して同時に所定形状の被覆部材を設けることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、軽量かつコンパクトなフィルタープレスを低コストで製造することを可能にする濾板およびその製造方法を提供するのに好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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